17. Utrata zmienności genetycznej jako przyczyna zanikania gatunków.

Zmienność genetyczna umożliwia przystosowanie się populacji do zmian w środowisku oraz chroni przed patogenami i chorobami. Trudniej zaburzyć biocenozy o wyższym stopniu złożoności niż biocenozy prostsze. Monokultury są podatne na inwazje i szkodniki.

Zmienność genetyczna w populacjach jest zagrożona przez utratę zmienności w obrębie populacji i utratę zmienności międzypopulacyjnej w obrębie gatunku oraz sztuczną hybrydyzację pomiędzy gatunkami. Do utraty tej zmienności może prowadzić utrata siedlisk oraz nadmierna eksploatacja lokalnych gatunków, fragmentacja siedlisk, losowa utrata zmienności na skutek dryfu genetycznego w małych, izolowanych populacjach.

Czyli: Zmniejszanie się populacji -> mało partnerów do rozmnażania -> krzyżowanie wsobne (uaktywnienie szkodliwych recesywnych genów) lub krzyżowanie międzygatunkowe

Wzrasta wówczas specjalizacja i wrażliwość na zdarzenia losowe, maleje zdolność do rekolonizacji przywróconych siedlisk. Utrata zmienności genetycznej oznacza też stratę zależnej od niej zmienności fenotypowej – zanik zmienności morfologicznej, ras i odmian. Spada zdolność do przystosowania się do zmian w środowisku, a w konsekwencji może prowadzić do wymarcia gatunku.

Genetyczne wąskie gardło – kiedy geny są przekazywane tyko przez kilka osobników. Więc nawet po odtworzeniu populacji większa część zmienności z pierwotnej populacji została stracona, ponieważ większość populacji nie doszła do rozrodu. Utrata zmienności zależy od „średnicy gardła” (ilości osobników przekazujących geny) oraz czasu trwania wyrażonego w pokoleniach. Im dłużej populacja pozostaje bardzo mało liczna tym więcej zmienności traci. Np. północny słoń morski [Był nadmiernie eksploatowany, co sprawiło, że stanął na granicy wymarcia, zajęto się jego ochroną (wg książki średnio im to wyszło, jak znaleźli jakąś malutką populacje, to ją zabili dla kolekcji :D). Tak czy siak gatunek przetrwał, bo nie wykryli wszystkich malutkich populacji. Teraz gatunek się bardzo rozrósł, nawet nadmiernie, do 100 tys. osobników, ale mimo to ich zmienność genetyczna jest bardzo mała.]

Homogeniczność – mała zmienność genetyczna / Heterogeniczność - duża

Dryf genetyczny – przypadkowe fluktuacje w częstości alleli (allele - różne formy jednego genu, podstawowe źródło zmienności genetyczne gatunku)

Allele powstają w drodze mutacji. Są tracone w drodze doboru naturalnego lub dryfu genetycznego. W małych populacjach rzadkie allele mogą być tracone w tempie szybszym niż tempo zastępowania ich przez inne. -> tym samym małe populacje mają gorzej.

Przykłady: Wyginęło 86% odmian jabłoni domowej, 95% kapusty warzywnej czy 91% kukurydzy zwyczajnej, etc. W Korei Południowej oceniono, że pozostało w uprawie 26% istniejących wcześniej tradycyjnych odmian roślin. Dlaczego? Bo powszechnie stosujemy i dbamy tylko o te odmiany, które są najbardziej wydajne, przynoszą najwyższe plony, ostatecznie takie, które mają jakieś inne walory (np. smakowe) i po prostu jest na nie popyt.

W XIX w. Irlandię dotknął wielki głód (ponad milion zmarło, tyle samo emigrowało), ponieważ do Europy dostał się patogen odpowiedzialny za zarazę ziemniaczaną. Żadna z odmian uprawianych w Europie nie była na nią odporna. Podobnie (ale tym razem uszczerbkiem były finanse, a nie życie) było w 70’ XX w. w Ameryce, gdzie zapanowała zaraza kukurydziana. Ratunku trzeba było szukać w odmianie uprawianej w Afryce, odpornej na ten patogen.

W Europie połowa ras zwierząt hodowlanych wyginęła w ostatnim stuleciu. Jednej trzeciej z pozostałych 770 ras grozi wyginięcie. Chociaż przeniesione na inne kontynenty, o mniej sprzyjających warunkach środowiska, zwierzęta są w stanie utrzymać wysoką produkcję to wymagają intensywnej opieki w postaci pasz wysokobiałkowych, leków oraz odpowiednich schronień. Po tysiącach lat hodowli część gatunków zwierząt nie ma już swoich dzikich odpowiedników, które mogłyby wzbogacić pulę genową hodowanych ras.

W przypadku dziko żyjących zwierząt można wspomnieć o żubrze. Jego współczesne zasoby powstały w wyniku mnożenia się potomstwa pochodzącego od 12 założycieli, z czego w przypadku podgatunku nizinnego dominują geny jednej tylko pary. W efekcie wymagany jest stały monitoring i liczne zabiegi mające na celu zwiększenie zmienności genetycznej. Innym przykładem może być gepard.

18. Definicja gatunku inwazyjnego, jego najważniejsze przymioty.

Gatunek inwazyjny to taki, który we względnie szybkim tempie i dużej liczbie osobników kolonizuje nowe tereny i siedliska, wywołując przy tym negatywne, niekiedy katastrofalne efekty w ekosystemach i gospodarce. Inwazyjność dotyczy zarówno gatunków obcych, jak i rodzimych, poszerzających swój areał i/lub spektrum siedliskowe.

• R-strategia.

• Typowe dla siedlisk pionierskich

• Wysoką płodność

• Szybkie tempo wzrostu

• Szybkie tempo rozwoju do dojrzałości płciowej

• Dużą konkurencyjność wobec gatunków rodzimych (odporność na choroby, małe wymagania środowiskowe etc)

• Rozmnażanie zarówno płciowe jak i bezpłciowe

• Szybko się przystosowuje

19. Gatunki inwazyjne i przykłady strat przyrodniczych wyrządzanych przez nie.

Barszcz Sosnowskiego (jest niebezpieczny dla ludzi, jego sok wywołuje oparzenia)

Nawłoć późna i kanadyjska.

Wszystkie powyższe – wypieranie rodzimych gatunków, zmniejszanie bioróżnorodności danego ekosystemu.

Norka amerykańska

Rak pręgowaty, inaczej amerykański – sprowadzony, kiedy dżuma racza niszczyła gatunek europejski, obecnie wypiera rodzime gatunki (błotnego i szlachetnego), jest odporny na choroby, ale jest ich nosicielem.

Czeremcha amerykańska - szybko opanowuje podszyt oraz niższe warstwy drzewostanu, często na masową skalę, utrudniając naturalne odnowienia lasu i eliminując gatunki runa

!!! Okoń nilowy – najlepszy przykład. Wprowadzono go do jeziora Wiktorii we wschodniej Afryce w celach hodowlanych. Wywołało to wymarcie kilkuset gatunków rodzimych i spowodowało spadek liczebności populacji wielu innych. Początkowo ryba ta żywiła się narybkiem innych ryb, ale gdy ich pogłowie spadło, zaczęła polować na krewetki i małe ryby. Zaburzenie ekosystemu jeziora miało także negatywny socjoekonomiczny wpływ na żyjącą wokół niego społeczność: mieszkańcy porzucili tradycyjne zajęcia i związali się z przemysłem rybołówczym, którego przyszłość jest niepewna. [Ciekawostka: Bo tak, udało im się, okoń sprzedaje się super i zarabiają na tym masę kasy ;D]

Biedronka azjatycka - wywodzi się z Azji i stanowi śmiertelne zagrożenie dla rodzimych gatunków biedronek w Wielkiej Brytanii, a także dla motyli i innych owadów.

„Ślimak zabójca” - rdzenny mieszkaniec Półwyspu Iberyjskiego, rozprzestrzenił się w całej Europie. Odporny na środki zwalczania, zjada słabsze gatunki ślimaków.

Racicznica zmienna – przenoszona w wodach balastowych okrętów, uszkadza rurociągi i drogi wodne. Małż.

Nutria i piżmak - przywiezione z Ameryki ze względu na swoje futerka, żyją obecnie dziko w Europie, wyrządzając szkody w kanałach i systemach ochrony przeciwpowodziowej.

Introdukcja królików (pokarm dla lisów) i lisów (polowania) do Australii. - Lisy się wycwaniły i zauważyły, że łatwiej jest nim polować nie na króliki, ale na naziemne gatunki torbaczy. W konsekwencji mamy bardzo drastyczny spadek tych torbaczy, a za to plagi królików, które stały się poważnymi szkodnikami.

Pszczoły afrykańskie w Brazylii - Najpierw do Brazylii sprowadzono pszczoły europejskie, ale kiepsko sobie radziły. Sprowadzono więc afrykańskie. Wiedziano o tym, że są one bardzo agresywne, ale stwierdzono, że „systemy ochronne” (siatki, etc) wystarczą. Oczywiście, nie wystarczyły, ktoś coś zapomniał zamknąć, ktoś inny naprawić i wiele królowych wydostało się ze sztucznych uli. Skrzyżowały się z europejskimi, z czego powstał nowy gatunek, „mordercy” – żądlą częściej, są bardziej zaciekłe, szybko się namnażają, budując ule blisko ludzi są dla nich zagrożeniem, rozprzestrzeniają się na Amerykę Łacińską i dalej ku północy. Są zagrożeniem dla ludzi i zwierząt, zdziesiątkowały inne odmiany pszczół, zniszczyły przemysł pszczelarski i obniżyły wydajność zapylania roślin (kiedy zabijają wyspecjalizowane gatunki pszczół, wiele gatunków roślin jest zagrożonych, bo nie ma kto ich zapylić).

20. Międzynarodowe konwencje dotycząc ochrony przyrody. (To samo co było na ćwiczeniach, myślę, że nie ma sensu sobie dokładać)

Konwencja Waszyngtońska „CITES”:

• zasięg globalny

• dotyczy międzynarodowego handlu gatunkami zagrożonymi roślin i zwierząt

• ustanowiona w 1973 roku w Waszyngtonie

• sekretariat w Lozannie w Szwajcarii

• ratyfikowana przez 130 państw

• Polska w 1990

Postanowienia:

• Państwa członkowskie zobowiązują się do silnego ograniczenia lub całkowitego zakazu handlu gatunkami uznanymi za wymierające i zagrożone w skali globu (załącznik I)

• Pastwa zobowiązują się do kontroli handlu gatunkami mniej zagrożonymi lub potencjalnie zagrożonymi (załącznik II)

• Państwa mogą jednostronnie zgłaszać gatunki, które należy objąć kontrolą (załącznik III)

Handel gatunkami zagrożonymi to: żywe zwierzęta, ich skóry, kości, pióra, poroża, martwe okazy.

Załącznik I:

• import i eksport może się odbywać tylko w wyjątkowych i uzasadnionych przypadkach

• wymiana niekomercyjna

• konieczne jest pozwolenie na wywóz i wwóz

Załącznik II:

• wymaga się tylko zezwolenia na wywóz

Wszystkie załączniki są okresowo weryfikowane. Obecnie na listach CITES jest ponad 30 tys. gatunków.

Konwencja w Rio de Janerio:

• Konwencja o różnorodności biologicznej

• Ustanowiona w 1992 na szczycie Ziemi w Rio de Janerio

• Zasięg globalny

• Zobowiązuje do ochrony bioróżnorodności na ziemi, dotyczy gatunków dzikich oraz form udomowionych, hodowlanych

Ochrona bioróżnorodności:

• Żywe zasoby na kuli ziemskiej są dobrem całej ludzkości, trzeba je chronić dla przyszłych pokoleń

• Kraje „bogatej” północy, mają zubożałą przyrodę -> duże środki na ochronę zasobów przyrodniczych

• Kraje „południa” są mniej zasobne finansowo, ale bogate w zasoby przyrodnicze

• Północ powinna wspierać finansowo południe

Konwencja Bońska:

• Wędrowne, dziko żyjące gatunki zwierząt

• 1979 w Bonn

• Depozytariuszem jest rząd Niemiec

• Polska przystąpiła w 1996 rok

• Przystąpiło ponad 60 państw

Zobowiązania państw:

• Do ochrony wymienionych gatunków wędrownych

• Zawierania porozumień dwu- i wielostronnych dla ochrony konkretnego gatunku

• Szczególnego zainteresowania gatunkami o „niepomyślnym statusie”, czyli ich liczebność spada

Załączniki:

• I – spis zwierząt (głównie ptaków, ale też waleni i innych), wymagających pilnej i ścisłej ochrony oraz dokładnej ewidencji naukowej, odbywających regularne wędrówki; zakaz chwytania; odbudowa siedlisk

• II – obejmuje gatunki o szerokim obszarze występowania pokrywającym terytorium wielu państw

Polskie porozumienie w ramach konwencji Bońskiej:

• Program ochrony nietoperzy w Europie

• Program ochrony małych waleni Bałtyku i Morza Północnego

Konwencja Ramsarska:

• W sprawie ochrony terenów podmokłych

• 1971 w Ramsar w Iranie

• Polska w 1978

• Ratyfikowana przez ponad 90 państw

• Sekretariat w Gland w Szwajcarii

Teren podmokły to:

• Bagno

• Mokradło

• Torfowisko

• Rzeka

• Zbiornik wodny

• Jezioro

• Przybrzeżna płycizna

Kryteria:

• Siedlisko co najmniej 20 tys. ptaków wodno-błotnych lub 1% światowej populacji jednego gatunku ptaka z tej grupy

Polskie obiekty Ramsar:

• Jezioro Łaknajno, Oświn, Karaś, Świdwie

• Stawy w Miliczu

• PN Ujście Warty

• Biebrzański PN, Słowiński, Poleski

• Jezioro Drużno i inne

Konwencja Bermeńska (1979)

• Paneuropejska konwencja o ochronie europejskiej przyrody żywej i siedlisk naturalnych

• Polska przystąpiła w 1992

• Zawiera 4 załączniki

• Fundament sieci Natura 2000

• Załącznik I – spis najbardziej zagrożonych gatunków roślin (i najbardziej chronionych)

• Załącznik II – spis najbardziej zagrożonych gatunków zwierząt

• Załącznik III – spis gatunków o mniejszym stopniu zagrożenia

• Załącznik IV – spis zabronionych środków zabijania, łowienia i chwytania oraz pozyskiwania zwierząt

• Zaleca tworzenie obiektów Natura 2000 w państwach UE (OSO – obszary specjalnej ochrony ptasiej = PLB, SOO – specjalne obszary chronione siedliskowe – PLH), PLC – OSO + SOO na jednym obszarze

• Zaleca tworzenie obiektów sieci Emerald Network poza państwami unijnymi

• Zajmuje się ochroną gatunkową endemitów i siedlisk krytycznych (generalnie hydrogenicznych)

• Sekretariat w Strasburgu (Francja)

Konwencja Gdańska (1973)

• Regionalna konwencja o rybołówstwie i ochronie żywych zasobów Morza Bałtyckiego i Bałtów

• Zajmuje się ustanawianiem okresów i obszarów ochronnych dla ryb, metod polowań

• Nie zajmuje się ochroną środowiska Bałtyckiego

Konwencja Helsińska (1974)

• Uzupełnia Konwencję Gdańską

• Zajmuje się ochroną środowiska morskiego obszaru Morza Bałtyckiego

• Kierowany przez komisję HELCOM zbudowaną z 4 komitetów:

  • Środowiskowego

  • Technologicznego

  • Morskiego

  • Przeciwdziałań

• Zadania:

  • Zapobieganie dopływowi zanieczyszczeń z lądów i statków

  • Ograniczenie/eliminacja zatapiania odpadów w morzu

  • Zakaz zrzutów PCB, DDT i preparatów z rtęcią

HELCOM:

• Ochrona fok (4 gatunki) na Bałtyku

• Ochrona morświna

• Ochrona łososia (tarlińska)

• Plan reintrodukcji jesiotra zachodniego

• Większość zadań konwencji przejęła Komisja Rybołówstwa UE